论如何提高钳工钻孔精度

论如何提高钳工钻孔精度

李永鹏,孔维灿,孟祥义

中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东省  青岛市  266111

摘要：钻孔是钳工专业一项重要基本操作技能。在日常生产、维修、技能鉴定或竞赛中，经常需要利用普通台式钻床加工孔。在单件生产、技能鉴定或比赛时，还会碰到要求确保较高精度的孔径和孔距，但利用画线、找正等基本操作来保证钻孔位置精度，其技能操作要点比较难掌握。很多同行虽然已经达到技能操作高级工及以上水平，但对孔的精度达成仅是凭运气，对加工出符合精度要求的孔没有准确地把握，直接影响加工产品的质量。故在金工车间里就有“车工怕细杆、钳工怕打眼”的传统说法。在相关机械加工的杂志中，论述车加工细长轴的文章较多，但关于如何提高钳工钻孔精度方面的经验介绍却很少见到，在此分析介绍如下。

关键词：钻孔 ； 技能；  精度

1.引起钳工钻孔精度不高因素

分析其操作技能，造成钳工钻孔定位精度不高的原因有画线精度、钻头定位及加工时受力等，具体如下。第一，工件外形精度不高，难以精确测量、计算和定位。第二，高度游标尺精度不够，导致所画线条出现偏差，画完线后又无法精确检验。第三，所画线条较粗，致使孔中心找准出现偏差。第四，打样冲时发生歪斜，且借正不易，导致钻头定位不准。第五，工件夹紧力不够或未夹稳，钻孔时工件发生移动，使孔歪斜。第六，钻头刃磨不到位，钻孔过程中定心不良，导致孔径扩大，或钻头发生弯曲等弹性变形，钻心偏离定位中心。第七，钻床精度不高，主轴间隙较大，或主轴与工作台不垂直，致使钻孔时无法准确定位及孔径扩大。第八，钻孔过程中进给力过大，导致台钻工作台等产生弹性变形，使孔的位置发生偏移。第九，铰刀精度不高，或铰孔时用力不稳，扩大孔径。第十，因累积误差引起的精度超差。

2.“修算划定磨”，提高钻孔精度

2.1修外形，保基准

要满足两孔与60mm中心0.1mm的对称度以及孔边距24±0.042mm的要求，首先要对工件画线基准面做仔细检查，保证两基准面的平面度和垂直度要求均在0.02mm以内，同时去干净毛刺，确保基准面与画线平板能良好接触。可用显示剂显示，如接触面积在60%以上就可以测量计算了。此步骤的关键点在于：保证基准面的平面度和垂直度要求，为下一步的准确测量和画线，提供稳定可靠的基准保证。

2.2精测量，准计算

必须要精准测量60mm尺寸，用测量得到的实际尺寸进行计算。如实测结果为59.96mm，那么在画线时为确保对称度和36±0.05mm孔距要求，侧面基准与最近的孔中心应为11.98mm，而非12mm。要确保孔距合格，必须从精确计算坐标开始。此步骤的关键点在于：要测量出孔距附近尺寸的最高点，量值一定要准确。

2.3修尺尖，细划线

钳工使用高度游标尺进行画线，高度游标尺的画线头由硬质合金材料制造。在使用中，经常会因撞击碎裂，使用破碎或磨损的划线头，是无法保证画线精度的，在画线前必须仔细检查画线头的完好度。最好能在细砂轮上修磨一下，使其更加尖锐，以提高画线精度。修磨只能磨刃口上斜面，不能磨下端面，下端面是精度所在。高度尺在标准平板上对零，并通过显示剂显示，确认画线头下端面与平板接触良好。另外，选用普通高度游标尺时，注意游标刻线部分与主尺之间要尽量接近，以减小由于视线倾斜造成的示值误差。画线时，画线平板、工件和90°靠铁一定要擦拭干净，工件需紧贴在靠铁上，双手拿稳后画线。画线尽量只划一下，以能看清线为准，所画线条越细精度就越高。如工件大平面为粗磨表面，可涂上蓝油，以使线条更加清晰。画线完成后，要使用游标卡尺进行仔细检验。此步骤的关键点在于：要选用精度高的高度尺画线，将高度尺的示值精度控制在±0.02mm以内。如果条件不允许，就必须对高度尺的构造有所了解，才能进行很好的修磨。

2.4准点压，定中心

找顶角尖锐的划针或小圆锥体，用其尖锐的头部在工件上十字线的交点（即孔中心点）处用力点压，使交点处留下一个微小的圆锥坑。可用8倍左右放大镜检查，锥坑的中心一定要与十字线的交点重合，定位才准确。如有偏差，可以再次点压进行校正。用此方法替代传统的打样冲步骤，其优点在于定位精度高，校正容易。此步骤的关键点在于压点的准确。一方面要反复练习，掌握技巧；另一方面，要在光线充足的地方操作，以便于观察。

2.5验台钻，提精度

首先检查主轴间隙：钻夹头夹持φ10×50mm芯棒，将主轴降下20mm左右，前后推拉芯棒，感觉主轴间隙大小，用百分表检测主轴间隙应在0.02mm以内。开机检测主轴跳动，跳动量也应在0.02mm以内。其次检查工作台与主轴垂直度：将表架固定在芯棒上，表头接触钻床工作台，测量半径50mm左右，手拨动V带，使主轴转动一圈，工作台与主轴垂直度，应在0.03mm以内，如超差可以对工作台进行调整。台钻精度不高是造成钻孔精度不高的主要原因之一。特别是很多钻床的主轴间隙偏大，是引起钻孔定位不准和孔径偏大的重要因素。此步骤的关键点在于：选用较新的高精度钻床，否则就需要对钻床进行维修调整，相对比较麻烦。

2.6准定位，稳压紧

用高同轴精度的小顶尖，或高精度小丝锥（要头部圆锥尖锐的），在调好钻床高度后，夹持在钻夹头上。注意擦净钻夹头内异物，夹持时顶尖可略转动一下，以提高装夹精度。将工件中心线上的锥坑对准顶尖的头部尖锐处，再伸下主轴，使工件落在工作台上，最后用压板压紧工件。再次伸下主轴复核对准中心，并检查工件，确认已压紧。注意：定位过程中主轴都不旋转。

2.7缓进给，防变形

钻孔前根据钻头刃磨精度选择，刃磨精度高的可以直接钻孔。钻头刃磨不太好的，可先用中心钻进一步定位，再用φ9.8mm钻头钻孔。台钻转速调到480r/min左右，整个钻孔过程中可加菜油、柴油、猪油等冷却润滑。进给力不可过大，防止钻头和工作台等发生弹性变形，影响钻孔精度。进给力应达到能使切屑顺畅流出，并保持匀速进给。钻完孔后，如钻头与孔壁没有摩擦出现，孔的定位就没有问题，孔距基本能够保证。此步骤的关键点在于：正确修磨且尽量确保钻头刃口锋利，所需要的进给力就小，相应的引起钻头和钻床变形就会小。

2.8认真检测

在钻孔过程中，一般情况下，存在一定的误差是不可避免的，但为了减少误差，就应多方面采取措施，把钻孔精度控制在图纸规定的公差范围内。检测能够准确、及时的发现孔的精度，以便采取必要的措施进行补救。对钻削精度较高的孔，我们一般采取钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺，这样，在第一步钻小孔后用卡尺检测底孔的中心到基准面的误差偏移量，经实测换算出底孔与理想中心的位置，若误差量不大于 0.10 mm，可在扩孔时，适当加大钻头顶角、削弱自动定心作用，向借正方向适当推动工件，逐步加大钻尖直径的方法进行补救。若误差量大于 0.10 mm 时可用什锦圆锉刀对底孔两侧壁进行修整，修整部分应与底孔圆弧平滑过渡相接。由于修整后需让该椭圆中心与原底孔中心位移变动量为 Δ，那么需要修整去除的余量应为 2Δ。铰孔主要是为了减少孔径的形状误差，提高孔径精度和减小表面粗糙度，切不可用于借正孔的偏差。

3.结语

综上所述，钻孔是钳工专业一项重要基本操作技能之一，要求进行系统的技能技巧训练，掌握加工要求较高的孔及孔系位置精度的方法．使用钻床钻出精度不高的孔很容易，但要钻出精度较高的钻孔却比较困难．工厂里有句俗语：车工怕车杆，钳工怕打眼．指的就是钻孔的位置精度难以掌握。

参考文献：

[1]胡志全.钳工精密钻孔技术研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(06):109-111.

[2]高花,辛洪强.浅谈钻孔加工精度的保证[J].职业,2014(26):157.

[3]平中甫.如何提高钻孔精度[J].科技视界,2013(30):94.